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    使用氣相層析/哨音檢測技術對酵母菌固化微管陣列薄膜發酵過程中乙醇之即時監測
    (2016) 吳明儒; Wu, Ming-Ju
    在生質酒精的發展上，篩選發酵效果良好的菌株，是其中一項重要的環節。透過發酵反應過程中葡萄糖含量、乙醇產量、細胞活性隨時間變化的曲線，能幫助我們了解菌株的表現。但為了得到這些數據，研究人員得固守在儀器與反應裝置旁，佔用機器與研究人員的時間。另外，由於將微生物細胞固定後，能提升其代謝活性，提高其代謝產物產量，並降低抑制物質對細胞的影響。 本研究利用同軸靜電紡絲的技術，製作出包覆酵母菌的微管陣列薄膜，並以在本研究中自組裝的電磁閥進樣裝置與自組裝氣相層析/哨音檢測裝置，以五分鐘作為間隔，對於酵母菌發酵反應過程中產生的二氧化碳、乙醇進行自動化的即時線上偵測，並評估酵母菌在此薄膜應用於酒精發酵的表現。本次研究中，對包覆釀酒酵母的微管陣列薄膜一共進行11次發酵反應循環。二氧化碳訊號隨時間變化曲線的部分，由於電磁閥進樣器，一次只將反應槽少量氣體注入到分析儀器中，直到發酵反應結束為止，二氧化碳不斷累積，而當發酵反應結束後，二氧化碳不在產生，隨每次進樣的動作，反應槽內的二氧化碳逐漸減少，導致二氧化碳的變化曲線，呈現類似於高斯分佈，此曲線的頂點即是發酵反應結束地時間點，第一次至十一次發酵反應的時間分別為1.65、1.07、1.04、0.88、0.62、0.71、0.69、0.67、0.66、0.48、0.57天，此時間點的二氧化碳造成的頻率變化分別為26.54、31.70、31.13、37.35、43.50、45.94、46.72、45.18、50.80、60.88、59.25 Hz，經檢量線換算後，進樣的二氧化碳體積分別為64.20、77.03、75.62、91.07、106.36、112.42、114.36、110.53、124.50、149.55、145.50 μL。乙醇訊號隨時間變化曲線的部分，由於在定溫、定壓下，乙醇飽和蒸氣壓與溶液中乙醇濃度相關，因此可以乙醇的飽和蒸汽壓結果推估乙醇溶液的濃度，但在發酵反應結束時，乙醇無法在此時就達到飽和蒸氣壓，因此，在曲線達平衡的時間點相較於二氧化碳得到的結果有延遲的現象，此處取實驗中最後時間點收取的數據判斷乙醇的濃度。第一次到第十一次達平衡後乙醇造成的頻率變化分別為0.92、0.97、1.07、1.00、0.93、0.95、0.93、1.15、1.16、1.27、1.22 Hz，經檢量線換算後，乙醇溶液的重量百分比濃度分別5.15、5.59、6.92、6.33、5.75、5.96、5.77、6.18、6.25、6.96、6.64%，而理論產量為8.27%。由此數據能證實，透過氣相層析/哨音檢測技術能成功地對酵母菌微管陣列薄膜發酵過程進行有效的即時線上偵測，同時，也說明酵母菌微管陣列薄膜是一項在生質酒精發酵上具有潛力的技術。 另一方面，本研究同時也進行可攜式氣相層析/哨音檢測裝置的開發。開發的裝置，長36 公分、寬29公分、高17公分，總重6公斤，以氮氣作為載流氣體下，對氫氣、氦氣、氧氣、氬氣、二氧化碳，都有良好的線性結果，線性範圍都有兩個數量級，也能在管柱烘箱溫度60℃下，分離並偵測混合樣品中，氧氣、丙酮、甲醇、乙醇的訊號，顯示在此成功地開發可攜式氣相層析/哨音檢測裝置。
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    普瑞德-威利氏症候群成年患者之客觀評估身體活動量與靜態行為：參與及未參與小作所之比較研究
    (2020) 吳敏如; Wu, Ming-Ju
    背景：普瑞德-威利氏症候群 (Prader-Willi Syndrome, PWS，俗稱小胖威利，簡稱小胖)為先天性第十五對染色體異常之罕見疾病，發生率約 1/10,000~1/30,000，症狀包括輕度到中度智能障礙、情緒與學習障礙、過度進食以及肌肉張力低下，以致小胖傾向靜態生活，並缺少自主運動的能力。 目的：本研究欲探討社區日間作業設施(俗稱小作所)是否能促使小胖增加身體活動、減少靜態行為，以達到健康生活 的目的。 方法：我們利用三軸加速規測量十八名成年小胖連續八天之身體活動時間與強度、靜態行為的時間與型態;其中十名於週間日間參與小作所課程，八名未參與小作所課程。以獨立樣本 t 檢定比較兩組一週期間、週間日間、週間夜間、週末週日的身體活動量及靜態行為時間。 結果：結果顯示參與小作所課程的小胖於週間日間有較多的身體活動總量、中高強度身體活動量、步數，以及較少的靜態行為。於一週期間也有較多的中高強度身體活動量和步數，且在週末有較少的久坐次數。在週間夜間，兩組的身體活動量及靜態行為則無差異。 結論：本研究顯示，因為小作所的課程內容安排和時間規劃妥當，參與小作所課程的成年小胖比未參與小作所課程的成年小胖有較多的身體活動以及較少的靜態行為，尤其是週間日間。此項研究結論可作為健康促進政策之制定參考，若能廣設社區日間作業設施;或指導成年小胖之照顧者以此原則規劃作息和活動，可使更多成年小胖達到多動少坐的健康生活型態。